连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺与发展趋势

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.02.023

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (2): 172-181.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.02.023

连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺与发展趋势

刘延宽¹( ), 顾子琛¹^,², 王志平¹

^1.中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室，天津 300300
^2.国家知识产权局专利审查协作天津中心，天津 300300

收稿日期:2021-07-14 出版日期:2022-02-26 发布日期:2022-02-23
作者简介:刘延宽（1988—），男,硕士生导师，从事复合材料研究，liuyankuan314@163.com

基金资助:

天津市教委科研计划项目(2020KJ016);中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项(3122020065)

Preparation technology and development trend of continuous⁃fiber⁃reinforced thermoplastic prepregs

LIU Yankuan¹( ), GU Zichen¹^,², WANG Zhiping¹

^1.Tianjin Key Laboratory of Civil Aircraft Airworthiness and Maintenance，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China
^2.Tianjin Center for Patent Examination Cooperation of the National Intellectual Property Office，Tianjin 300300，China

Received:2021-07-14 Online:2022-02-26 Published:2022-02-23

PDF

830

摘要/Abstract

摘要：

总结了国内外连续纤维增强热塑性预浸料的主流浸渍及成型工艺，包括热熔法、溶液浸渍、粉末浸渍、薄膜堆叠、混编法、原位聚合等，对比了不同工艺在原料、设备、加工流程等方面的优缺点，并对热塑性预浸料成型模具的设计与应用进行了讨论；同时，阐述了热塑性预浸料的发展现状，介绍了更加轻量化的浸渍技术以及包括三维连续编织技术在内的多样化的热塑性预浸料制备方式；最后，对连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺未来的发展方向进行了分析和展望。

关键词: 预浸料, 热塑性树脂, 复合材料, 制备工艺, 纤维浸渍

Abstract:

This article summarized the mainstream impregnation and processing technologies of continuous?fiber?reinforced thermoplastic prepregs at home and abroad， which included hot melting， solution impregnation， film stacking， blending， powder impregnation， and in?situ polymerization. The advantages and disadvantages of various technologies were compared in terms of raw materials， equipment， and processing procedures. The design and applications of thermoplastic prepreg forming molds were also discussed. The development status of thermoplastic prepregs was introduced. The preparation methods for the lightweight and diversified thermoplastic prepreg impregnation technologies， including three?dimensional continuous weaving technology， were also discussed. Finally， the development direction of preparation technology for thermoplastic prepregs in the future was analyzed and prospected.

Key words: prepreg, thermoplastic resin, composite material, preparation process, fiber impregnation

中图分类号:

TQ327

刘延宽, 顾子琛, 王志平. 连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺与发展趋势[J]. 中国塑料, 2022, 36(2): 172-181.

LIU Yankuan, GU Zichen, WANG Zhiping. Preparation technology and development trend of continuous⁃fiber⁃reinforced thermoplastic prepregs[J]. China Plastics, 2022, 36(2): 172-181.

图/表 6

图1 热熔浸渍工艺示意图

Fig.1 Schematic diagram of hot?melt impregnation process

图2 溶液浸渍工艺示意图［21］

Fig.2 Schematic diagram of solution impregnation process ［21］

图3 不同加工温度下的PEEK/CF预浸料截面SEM照片［27］

Fig.3 SEM images of PEEK/CF prepreg cross?sections at different processing temperature［27］

图4 CF/PPS层压板截面显微照片［33］

Fig.4 Cross?sectional micrographs of CF/PPS sulfide laminates ［33］

图5 混编成型工艺的混编方式

Fig.5 Mixed knitting method of mixed knitting molding process

图6 两种不同类型的齿系结构模具示意图［49］

Fig.6 Schematic diagram of two different types of tooth?shape structure molds ［49］

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连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺与发展趋势

Preparation technology and development trend of continuous⁃fiber⁃reinforced thermoplastic prepregs

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